抽油机运行故障成因分析及解决对策

抽油机运行故障成因分析及解决对策
发表时间：2019-12-16T14:41:59.527Z 来源：《科学与技术》2019年第14期作者：杨光彦李洪波郝磊
[导读] 抽油机井长期处于野外生产，会加速抽油机井的老化，
摘要：抽油机井长期处于野外生产，会加速抽油机井的老化，抽油机井故障会越来越频繁，抽油机井不能正常生产甚至停产的现象时有发生，一方面影响了油井的生产时率，影响原油产量，另一方面故障严重时会出现安全隐患，为维修人员和生产人员安全造成威胁。

在这种情况下，要加强对抽油机井故障的分析和管理，提高对抽油机井故障的防范能力，制定故障的应对措施，为抽油机井的高效运行、安全生产提供有效的技术支持。

本文在抽油机井常见故障分析的基础，提出并实施了相应的措施，取得了良好的效果。

关键词：游梁式抽油机；故障分析；防范能力；治理措施
游梁式抽油机长期处于野外运转，生产环境比较恶劣，抽油机及各部件会出现不同程度的老化现象，设备故障会越来越频繁，影响了油井的正常生产，严重时甚至会引发翻机等安全事故。

因此，如何提高抽油机开采过程中的生产安全管理质量是油田干部职工十分重视的工作。

本文分析了抽油机生产过程中常见的几类故障，提出并实施了相应的治理对策，取得了良好的效果。

1抽油机故障成因分析
1.1机组能正常运作生产的故障分析
1.1.1泵排量低或不出液。

该故障可能的形成原因有：转向错误；地层供液短缺或选泵不合理；地面管线被异物堵塞；泵吸入口堵塞，出油管破裂；泵或分离器轴被折断，泵杨程不够或动液面太低；油粘度过高导致进入泵流速降低或者单流阀堵塞阻碍井液举升。

该故障出现时，机组在短时间内仍可以正常运转。

1.1.2机电运行电力偏高。

该故障形成的原因此昂对比较单一，主要是机组下在弯曲井段，泵偏磨、电压不足、互感器变比发生错误、机组部分设备损坏、井液粘度或密度过大以及井液中泥沙过多都因素引起的。

1.1.3运行电流不平衡。

当供电电压不稳定、电机直流电阻不平衡、抽油机井含气量超标、机组设备损坏等原因都可能导致运行电流不平衡。

1.2机组不能运转生产的故障
1.2.1机电不能启动运转。

机电不能正常运转通常都是由以下问题引起的：启动按钮未按到底，开关组件之间接触不良；微动开关不到位；电源被强行中断或者根本没有通电；控制柜线路出现故障；设调电压不足；电缆或点击绝缘性能被破坏出现漏电。

此外，井下机组设备故障、油稠粘度超标、死油过多也可能出现该故障。

1.2.2过载停机。

当过载电流设置不合理、偏载运行、泵的轴功率增大、电机、井内死油、泵内混入杂质、控制系统发生故障等问题有可能发生过载停机的问题。

该过载停机会影响机组的运转生产，但危险性相对较低。

1.2.3欠载停机。

欠载停机形成的主要原因是：欠载电流设置不合理、地层供液短缺、、花键套与轴分离、泵或分离器轴折断、油嘴堵塞让抽油机井蹩压等问题。

欠载停机维修的危险性较大。

1.3抽油机减速箱常见问题分析
1.3.1抽油机减速箱漏油的问题
减速器经常会出现漏油现象，常见的漏油方式有以下几种：最常见的是主动、从动轴头的密封处漏油，尤其是主动轴密封圈处漏油最为严重、减速器合箱面处漏油、减速器油窗、放油孔处漏油以及减速器箱体底部漏油。

1.3.2抽油机减速箱齿轮损坏问题
减速箱齿轮出现断齿、齿轮非正常磨损、齿面点蚀以及齿面剥落等损坏是原油现场最常见的故障问题，这些故障产生的原因有的和材料质量有关系、有的是使用手段以及原油的质量等。

1.3.3减速箱出现串轴
现场抽油机减速箱多采用分流式人字齿轮进行传动的，减速箱出现串轴的问题均是由输入轴串动引发的。

造成输入轴串动的原因大体上由以下几种情况造成的：输入轴发生轴向串动的原因是在于动齿轮相对于中间轴产生了轴向传动，根本在于动齿轮与中间轴配合的过盈量不够；输出轴上从动齿轮和中间轴加工制造的时候规格偏斜；中间轴和输出轴上从动齿轮螺旋角出现误差造成串轴的发生。

1.3.4减速箱出现轴承损坏的问题
轴承间隙调整不当致使输出轴受到的径向力大，导致减速器轴承损坏。

这也是轴承损坏多发生在输出轴上的原因。

2降低抽油机故障措施
2.1欠载停泵再启动
当抽油机井发生欠载停泵时，按照下面的流程尝试重新启动机组：发生欠载时，立刻测取机组工作液面；测取电机机组三相直阻与对地之间的绝缘性，如果是三相直阻不平衡，对地绝缘为零，说明是电机或井下电缆出现了故障，就准备检泵；如果三相直阻正常，对地绝缘不是零，重新启动泵；确认地面流程，如果所测欠载液面在３００ｍ以下，则采取环空补液，如果欠载液面在３００ｍ以上，１ｈ后变频３０ＨＺ拖带重新启动。

2.2抽油机井过载停泵再启动
如果抽油机井因为过载停泵，再次启动的难度就比较大，这时就要对抽油机井的相关动、静态因素进行分析，进行调试后再尝试启动泵。

主要流程：测取油套环空液面；观察检查电潜泵控制柜的工作情况，测取电机机组三相直阻与对地之间的绝缘性，如果是三相直阻不平衡，对地绝缘为零，就准备检泵，如果三相直阻和对地绝缘性都没有问题，则准备再次启动程序；以上操作都不能解决问题时，检查井口地面流程是否出现漏洞。

2.3电流不平衡故障停泵再启动
电流不平衡导致停泵处理的危险性较大，通常需要由专业的电工人员对电潜泵面控制设备的运转情况进行诊断。

在排除了地面控制设备存在的故障问题，确认机组电流的工作情况后再重新启动程度。

2.4生产动态异常情况处理
当生产出现异常时，根据相关的动、静态参数的变化就可以判断机组的工作情况。

例如当抽油机井电流下降时，就很可能出现欠载停
泵，这时就要立即检查油水井地面流程是否存在堵塞憋压的问题。

若监测到动液面较低、套压较高，就要立刻缩小油嘴，放大定压放气阀降低套压。

如果是流体粘度较大的抽油机井，要认真对待环空补液与反冲洗两项工作，避免原油遇水后粘度增大而使得抽油机井过载强行停泵。

2.5做好抽油机减速箱齿轮及轴承损坏的措施
2.5.1减速箱齿轮
当发生齿轮轮齿折损、局部齿面磨损等局部异常时，会在高频域产生脉冲振动。

当齿轮所有的轮齿均匀磨损时，齿侧隙增加使振动加剧，产生冲击振动，其振幅比其它振动大得多且具有几乎相同的振平。

减速器某些特征测点处的振动响应频谱可作为某些故障诊断的依据。

2.5.2减速箱轴承损坏
正常情况下，滚动轴承的振动时域波形有两个特点：无冲击，变化慢。

当轴承元件发生异常时，将产生冲击脉冲振动：冲击脉冲周期为基阶障特征频率的倒数。

脉冲的强度反映了撞击的程度。

通过检测轴承内滚子与滚道撞击产生的振动，即可判断轴承的工作状态。

脉冲振动值随着轴承损伤程度的恶化而增加。

2.5.3抽油机减速箱漏油问题的解决措施
现场使用时机械润滑意识不到位，会造成减速箱盖板密封不严、盖板丢失，又或者自制呼吸阀不规范，导致灰尘容易进去；减速箱盖板进料较少，没有合乎规范的本身带有通气孔道的盖板可以安装，上述问题完全可以进料后更换。

减速器合箱面处漏油，在减速箱底座的合箱面上铸造出或加工出一条环形油槽，且有多个回油孔与环形油槽连通，在减速箱工作时，一旦有油渗入合箱面，将会进入环形油槽，再经回油孔流入油箱内，润滑油不会沿合箱面漏到减速箱壳体外面。

3结束语
由于抽油机长期处于野外生产，可能出现故障的种类很多，要根据泵排量低或不出液、机电运行电力偏高、运行电流不平衡，以及机电不能启动运转、过载停机、欠载停机、减速箱漏油等故障剖析抽油机井常见故障发生的原因，进一步提出了相应的改进措施，以期在实际生产中可以提供理论借鉴与指导。

参考文献
［1］朱荣杰，张国庆．抽油机井故障诊断及处理方法［Ｍ］．北京：石油工业出版社，2011．［2］吉效科．油田设备技术与管理［Ｍ］．北京：中国石化出版社，2015．。